(57)【要約】【課題】一時的な過負荷時にコンバータの保護機能により出力が遮断されるのを防止して電力源の容量範囲内で最大限の出力を確保できるようにすること。【解決手段】バッテリ５から供給される直流を昇圧する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ（昇圧コンバータ）４を設ける。昇圧された直流はレギュレータ３−１を介してインバータ３−２で交流に変換されて負荷側へ出力される。レギュレータ３−１の入力電圧Ｖ１は電圧検出部１５で検出され、出力制限量決定部１６に入力される。出力制限量決定部１６は、入力電圧Ｖ１が制限開始電圧値Ｖｌｉｍ以下になったときから、制限電圧値Ｖａまでの距離に応じてインバータの出力の制限を開始するための出力電圧値を決定する。インバータ駆動部１７は、この出力電圧値に従ってインバータ３内のＦＥＴをスイッチングして出力を制限する。一時的な過負荷が解消されたならば、出力は最大値に回復する。【選択図】     図１
2006101668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電電力を所定の直流電圧に調整して出力するレギュレータを有する電源装置において、
前記レギュレータの入力電圧を検出し、この入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記レギュレータの出力を抑制する制御手段を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
発電電力を所定の直流電圧に調整するレギュレータと、このレギュレータで電圧調整された直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータとを有する電源装置において、
前記レギュレータの入力電圧を検出し、この入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記インバータの出力を抑制する制御手段を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
発電電力を所定周波数の交流に変換して出力するインバータを有する電源装置において、
前記発電電力の電力源とは別に設けられる第２の電力源と、
前記第２の電力源から供給される直流電圧を前記インバータへ供給するコンバータと、
前記コンバータの入力電圧を検出し、この入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記インバータの出力を抑制する制御手段を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項４】
発電機と、この発電機の出力を整流する整流回路と、この整流回路の出力を所定の直流電圧に調整するレギュレータと、このレギュレータで電圧調整された直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータとを有する電源装置において、
前記レギュレータの入力電圧を検出し、この入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記インバータの出力を抑制する制御手段を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項５】
発電機と、この発電機の出力を整流する整流回路と、この整流回路の出力を所定周波数の交流に変換して出力するインバータとを有する電源装置において、
前記発電機とは別に設けられる第２の電力源と、この第２の電力源から供給される直流電圧を前記インバータへ供給するコンバータと、
前記コンバータの入力電圧を検出し、この入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記インバータの出力を抑制する制御手段を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項６】
前記レギュレータの出力制限は、このレギュレータの出力目標電圧を低下させることにより行い、
出力目標電圧が、所定の制限電圧Ｖｌｉｍより高電圧である制限開始電圧Ｖａ以下のときに電圧振幅値が１００％であり、制限電圧Ｖｌｉｍのときに電圧振幅値が０％となるように、前記入力電圧Ｖ１に従って、次式で算出されることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
電圧振幅値（％）＝（Ｖ１−Ｖｌｉｍ）／（Ｖａ−Ｖｌｉｍ）×１００…（式１）。
【請求項７】
前記インバータの出力制限は、このインバータの出力目標電圧を低下させることにより行い、
出力目標電圧が、所定の制限電圧Ｖｌｉｍより高電圧である制限開始電圧Ｖａ以下のときに電圧振幅値が１００％であり、制限電圧Ｖｌｉｍのときに電圧振幅値が０％となるように、前記入力電圧Ｖ１に従って、次式で算出されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の電源装置。
電圧振幅値（％）＝（Ｖ１−Ｖｌｉｍ）／（Ｖａ−Ｖｌｉｍ）×１００…（式１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力源から供給された直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータを備える電源装置に関し、特に、インバータに入力される直流を調整するレギュレータを有する電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータ式発電装置などの電源装置においては、発電電力源としてエンジン駆動式の発電機や小型燃料電池が使用されることがある。これらの発電電力源は一般に出力容量が大きくない。このため、負荷の増減によって発電電圧の変動も大きくなるので、この変動を抑制するためにインバータの入力側にレギュレータを配して入力電圧を調整するようにした装置が知られている（特公平７−１０１９９４号公報）。
【特許文献１】特公平７−１０１９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レギュレータを使ってインバータの入力電圧を安定化させることによってインバータの出力電圧を安定に維持することができるが、負荷電流が急激に増大して発電能力を超えてしまうと、そのまま出力が低下し、この出力の低下によってさらなる出力低下を招くという悪循環を起こし、結果的に発電が停止してしまうことがある。例えば、水銀灯や電動機など、起動時に一時的に大電流が流れる負荷が接続された場合、一時的に過負荷状態が発生して発電能力を超えるようになると、出力が停止してしまう。
【０００４】
本発明の目的は、前記の課題を解決し、発電電力源の発電能力を超えた電力が負荷に供給されないようにすることができる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、本発明は、発電電力を所定の直流電圧に調整して出力するレギュレータを有する電源装置において、レギュレータの入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記レギュレータの出力を抑制する制御手段を具備した点に第１の特徴がある。
【０００６】
また、本発明は、レギュレータで電圧調整された直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータをさらに備え、前記レギュレータの入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記インバータの出力を抑制する点に第２の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、第２の電力源と、この第２の電力源から供給される直流電圧を前記インバータへ供給するコンバータとを備え、前記コンバータの入力電圧を検出し、この入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記インバータの出力を抑制する点に第３の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、発電機の出力を整流回路で整流し、この整流回路の出力を所定の直流電圧に調整するレギュレータと、このレギュレータで電圧調整された直流を所定周波数の交流に変換して出力するインバータとを有する電源装置において、レギュレータの入力電圧が予定値以下に低下した場合にインバータの出力を抑制する点に第４の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、第４の特徴に加え、前記発電機とは別に設けられる第２の電力源と、この第２の電力源から供給される直流電圧を前記インバータへ供給するコンバータとを備え、このコンバータの入力電圧が予定値以下に低下した場合に前記インバータの出力を抑制する点に第５の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記レギュレータやインバータの出力制限は、このレギュレータやインバータの出力目標電圧を低下させることにより行い、出力目標電圧が、所定の制限電圧Ｖｌｉｍより高電圧である制限開始電圧Ｖａ以下のときに電圧振幅値が１００％であり、制限電圧Ｖｌｉｍのときに電圧振幅値が０％となるように、前記入力電圧Ｖ１に従って、次式で算出される点に第６の特徴がある。電圧振幅値（％）＝（Ｖ１−Ｖｌｉｍ）／（Ｖａ−Ｖｌｉｍ）×１００…（式１）。
【発明の効果】
【００１１】
第１〜第６の特徴を有する本発明によれば、レギュレータやコンバータの入力電圧が所定値以下になった場合にレギュレータやインバータの出力を抑制するので、前記入力電圧が過負荷時電圧値にまで低下することによって過負荷と判断されるのが回避される。そして、バッテリや発電機等の電力源の容量範囲内で最大限の出力を確保しながら運転を継続していくことができる。
【００１２】
また、第２の特徴によれば、インバータへの入力電圧を安定にして、出力電圧を安定に維持することができる。
【００１３】
また、第３，第５の特徴によれば、第２の電力源の容量範囲内で、他方の電力源を最大限補助することができる。
【００１４】
また、第４の特徴によれば、例えば、エンジン発電機の発電電力を使用する場合に、低回転運転を行っているときに、大きい負荷がかかって出力電圧が低下すると、まず出力電流は確保したまま電圧をしぼることにより出力電力を抑制して、レギュレータの過負荷を回避し、その後、調速機構によるエンジン回転数の上昇を待って出力を回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る電源装置の概念を示すブロック図である。ここでは、発電機を備えた発電装置として電源装置が具現化されている。同図において、第１の電力源としての発電機１は、例えば、図示しないエンジンによってロータが駆動される３相の多極磁石式エンジン発電機である。発電機１は、エンジン始動用電動機として動作することもできる電動機兼用発電機とすることができる。
【００１６】
整流回路２は、ブリッジ接続された整流素子を有し、発電機１の出力を全波整流する。整流素子には、ＦＥＴなどのスイッチング素子が並列接続されている。これらのスイッチング素子は、発電機用エンジンを始動する際には、発電機１を電動機として駆動するよう制御される。整流回路２のスイッチング素子のオン、オフにより、第２の電力源としてのバッテリ５から双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４を介して印加される直流電圧を３相のＡＣ電圧に変換して発電機１に供給することができる。つまり、整流回路２は、電動機としての発電機１のための駆動用インバータとして機能することができる。
【００１７】
逆変換部３は、ＤＣレギュレータ（スイッチング・コンバータ）３−１とインバータ３−２とを有し、整流回路２の出力を所定周波数の交流電力に変換して出力する。このスイッチング・コンバータ３−１は、発電機１やバッテリ５の出力変動がインバータ３−２の入力電圧に影響を及ばないようにする機能を有する。インバータ３−２には、一時的に大きい電流が流れる水銀灯や電動機等を含めた種々の負荷２０が接続される。
【００１８】
バッテリ５は、発電機１の電力による直流電源に対して必要に応じて補助電力を供給する外部直流電源である。つまり、この電源装置は発電機１とバッテリ５の電力とを利用するハイブリッド型である。バッテリ５の電圧を昇圧して逆変換部３に供給するための手段として、整流回路２の出力側つまり逆変換部３の入力側に昇圧型の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４が接続される。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、整流回路２の出力つまり発電機出力が十分であり、かつバッテリ５の残量が少ないときに、整流回路２の出力でバッテリ５を充電する機能を有する。以下では、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４のバッテリ５側を一次側、整流回路２側を二次側と呼ぶことがある。バッテリ５は、例えば、エンジン始動用電動機の電源として一般的に使用されている１２Ｖのバッテリ、または小型燃料電池である。
【００１９】
上記電源装置の動作を説明する。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、一次側と二次側とが完全同期するように同一の駆動信号で駆動する。この駆動形態により双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、以下に説明するように、自動的に双方向で電力変換を行うものとなる。
【００２０】
エンジンの始動時、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４のトランスの巻線比による一次側と二次側との相対電圧差に基づいて、バッテリ５のＤＣ電圧が双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４で昇圧され、昇圧されたＤＣ電圧が駆動用インバータ（整流回路）２に与えられる。駆動用インバータ２は、図示しない制御部からの始動指令によってスイッチング駆動され、このＤＣ電圧を３相のＡＣ電圧に変換して発電機１に与え、発電機１をエンジン始動用電動機として起動する。
【００２１】
エンジンが始動すると、発電機１はエンジンにより駆動され、駆動用インバータ２のスイッチング動作は停止される。発電機１の出力は、整流回路（駆動用インバータ）２で整流され、逆変換部３のスイッチング・コンバータ３−１で電圧調整され、さらにインバータ３−２で所定周波数の交流電力に変換されて出力される。
【００２２】
過負荷状態でないときには、負荷量に対して整流回路２から十分な出力が得られており、発電機１のみによって負荷へ電力が供給される。このとき、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４を通してバッテリ５から電力は供給されない。
【００２３】
双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は整流回路２の出力側に接続されているため、過負荷状態でなくて、バッテリ５の残量が少なければ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４を通して整流回路２の出力によりバッテリ５は自動的に充電される。すなわち、バッテリ５の変換出力が整流回路２の出力電圧より低ければ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４のトランスの巻線比による一次側と二次側の相対電圧差に基づいて、バッテリ５が整流回路２の出力で充電されるように電力変換が行われる。
【００２４】
一方、負荷量が増加して発電機１の出力では負荷２０に対応しきれなくなると、整流回路２の出力が低下する。この低下に伴い双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４の一次側から二次側への電力変換が自動的に行われ、バッテリ５からも電力が供給されるようになる。したがって、過負荷状態では、発電機１の変換出力にバッテリ５の変換出力が重畳され、発電機１がバッテリ５にアシストされた形で負荷へ電力が供給される。また、発電機１がなんらかの都合で停止しているときには、バッテリ５単独で双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４、逆変換部３を通して負荷に自動的に電力が供給される。
【００２５】
図３は、本発明に係る発電装置の一実施形態の具体的な回路図であり、図２と同一あるいは同等部分には同じ番号を付してある。３相の発電機１は、エンジン（図示せず）に連結される。発電機１の出力側は、駆動用インバータ２に接続される。駆動用インバータ２は、例えば、ＦＥＴなどの６つのスイッチング素子（以下、ＦＥＴと記す。）２−１〜２−６をブリッジ接続して構成される。
【００２６】
ＦＥＴ２−１〜２−６のそれぞれには、ダイオードなどの整流素子Ｄ１〜Ｄ６が並列に接続されて整流回路２を構成する。これらの整流素子Ｄ１〜Ｄ６は、これらがＭＯＳ−ＦＥＴの場合、ＭＯＳ−ＦＥＴの構造上生じる寄生ダイオードであってもよいし、別途接続されるダイオードであってもよい。
【００２７】
整流回路２の出力側は、逆変換部３のスイッチング・コンバータ３−１に接続される。図３の例では、スイッチング・コンバータ３−１は降圧型であり、例えばＦＥＴ３０、チョークコイル３１、コンデンサ３２，３３、ダイオード３４などを含み、インバータ３−２は、例えば４つのＦＥＴ３−２−１〜３−２−４をブリッジ接続して構成される。
【００２８】
整流回路２と逆変換部３の接続点は、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４の二次側に接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の一次側は、バッテリ５に接続される。
【００２９】
双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、バッテリ５と整流回路２の出力との間で双方向に電力を融通するものであり、一次側の低圧側巻線４−１−１と二次側の高圧側巻線４−１−２を備えるトランス４−１含む。この双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４の昇圧比は、低圧側巻線４−１−１と高圧側巻線４−１−２の巻線比により決定される。
【００３０】
低圧側スイッチング部４−２は、低圧側巻線４−１−１側に挿入され、高圧側スイッチング部４−３は、高圧側巻線４−１−２側に挿入される。低圧側スイッチング部４−２は、例えば、４つのＦＥＴ４−２−１〜４−２−４をブリッジ接続して構成され、高圧側スイッチング部４−３も同様に４つのＦＥＴ４−３−１〜４−３−４で構成される。
【００３１】
低圧側スイッチング部４−２および高圧側スイッチング部４−３の各ＦＥＴ４−２−１〜４−２−４、４−３−１〜４−３−４にはダイオードなどの整流素子Ｄ７〜Ｄ１０、Ｄ１１〜Ｄ１４が並列接続される。これらの整流素子Ｄ７〜Ｄ１０、Ｄ１１〜Ｄ１４もＦＥＴの寄生ダイオードであってもよいし、別途接続したダイオードでもよい。並列接続された整流素子Ｄ７〜Ｄ１０、Ｄ１１〜Ｄ１４を合わせれば、低圧側スイッチング部４−２および高圧側スイッチング部４−３はそれぞれ、スイッチング・整流部と考えることができる。
【００３２】
トランス４−１の高圧側巻線４−１−２側にはＬＣ共振回路４−４が挿入される。ＬＣ共振回路４−４は、低圧側スイッチング部４−２および高圧側スイッチング部４−３の少なくとも一方が駆動されたときに流れる電流を正弦波状にし、スイッチング損失を低減し、また、大電流によるＦＥＴ破壊を招かないように機能する。これは、正弦波状の電流の零クロス点付近でＦＥＴをオン、オフさせることができるからである。なお、ＬＣ共振回路４−４は、二次側ではなく一次側に設けてもよい。
【００３３】
低圧側スイッチング部４−２のＦＥＴ４−２−１〜４−２−４および高圧側スイッチング部４−３のＦＥＴ４−３−１〜４−３−４は、ＣＰＵなどからなる制御回路（図示せず）によりスイッチング制御される。なお、一次側および二次側に接続されているコンデンサ６、７は、出力平滑用コンデンサである。
【００３４】
次に、図３に従って動作を説明する。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４が自動的に双方向で電力変換を行うように、その低圧側スイッチング部４−２と高圧側スイッチング部４−３とを同一の信号で駆動して完全同期させる。この駆動は、周知のように、低圧側スイッチング部４−２においてはＦＥＴ４−２−１と４−２−４のペア、ＦＥＴ４−２−２と４−２−３のペアを交互にオン、オフし、高圧側スイッチング部４−３においてはＦＥＴ４−３−１と４−３−４のペア、ＦＥＴ４−３−２と４−３−３のペアを交互にオン、オフすることで行われる。
【００３５】
エンジンの始動時には、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４の一次側から二次側への電力変換が行われ、これにより昇圧されたバッテリ５のＤＣ電圧が駆動用インバータ（整流回路）２に与えられる。駆動用インバータ２は、このＤＣ電圧を３相のＡＣ電圧に変換して発電機１に印加し、これをエンジン始動用電動機として起動する。この起動は、駆動用インバータのＦＥＴ２−１〜２−６を周知のようにＰＷＭ駆動することにより行われる。この際、発電機（電動機）１の動きに従って生じる逆起電圧で電流分配が変化することを利用して位相判別し、センサレス制御で同期駆動することができる。
【００３６】
エンジンが始動すると、発電機１はエンジンにより駆動されて出力を発生する。発電機１の出力は、整流回路（駆動用インバータ）２で整流される。このとき、駆動用インバータを構成するＦＥＴ２−１〜２−６は駆動されず、発電機１の出力は、整流回路２の整流素子Ｄ１〜Ｄ６で全波整流される。整流回路２の出力は、逆変換部３のスイッチング・コンバータ３−１で平滑・調整され、さらにインバータ３−２で所定周波数の交流電力に変換されて出力される。スイッチング・コンバータ３−１のＤＣレギュレートは、ＦＥＴ３０をＰＷＭ変調することにより行われる。
【００３７】
バッテリ５の残量が少なければ、図２に関して説明したように双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４で降圧された整流回路２の出力でバッテリ５が充電される。また、過負荷状態になって発電機１の出力では負荷に対応しきれなくなると、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４を通してバッテリ５からも負荷に電力が供給される。
【００３８】
このように双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、トランス４−１の巻線比による一次側と二次側の相対電圧差に従い一次側と二次側とで自動的に電力のやり取りを行い、相互に電力を融通する。
【００３９】
本実施形態では、スイッチング・コンバータ３−１の保護機能と電力源つまり発電機１やバッテリ５の容量の不整合によって電力源からの出力が停止するのを回避する手段を設ける。
【００４０】
図４は、発電機１を電力源とする電源装置の出力特性図である。図４において、線Ａ１は発電機１の出力電力特性、線Ｂ１はスイッチング・コンバータ３−１の一次側電圧特性（電源電圧特性）を示す。出力電流が予定値Ｉｏｃになると、スイッチング・コンバータ３−１の一次側電圧が低下し、これに従ってインバータ３−２の出力電力も急激に低下する。
【００４１】
図５は、バッテリ５を電力源とする電源装置の出力特性図である。図５において、線Ａ２はインバータ３−２の出力電力特性、線Ｂ２はスイッチング・コンバータ３−１の一次側電圧特性（電源電圧特性）を示す。出力電流が予定値Ｉｏｃになると、スイッチング・コンバータ３−１の一次側電圧が低下し、これに従ってインバータ３−２の出力電力も急激に低下する。
【００４２】
このように、いずれの電源装置においても、過負荷時に出力電力は急激に低下する。そこで、電源電圧が過電流によって低下する電流値Ｉｏｃに対応する電圧（制限電圧）Ｖａより少し高い電圧Ｖｌｉｍをしきい値として、電源電圧Ｖ１が電圧Ｖｌｉｍ以下に低下したときにインバータ３−２の出力電圧に制限をかける制御を開始する（図６参照）。
【００４３】
図１は、過負荷による発電機１の出力停止回避制御装置のブロック図であり、図３と同符号は同一または同等部分を示す。図１において、電圧検出部１５は、スイッチング・コンバータ３−１の一次側電圧Ｖ１を検出する。出力制限量決定部１６は、電圧検出部１５で検出された一次側電圧Ｖ１が制限開始電圧Ｖａ以下になった場合に、一次側電圧Ｖ１が、制限電圧Ｖｌｉｍおよび制限開始電圧Ｖａ間のどこにあるかにより、比例計算でインバータ３−２の出力電圧値を算出する。比例計算は後述する。算出された出力電圧値はインバータ駆動部１７に入力され、インバータ駆動部１７はこの出力電圧値に基づいて、つまりこの出力電圧値を目標値としてインバータ３−２のＦＥＴ３−２−１〜３−２−４を駆動する。これによって、一次側電圧Ｖ１が制限開始電圧Ｖａ以下になったときインバータ３−２の出力電圧が低下され、電力源つまり発電機１やバッテリ５からみた出力は低下するので、電力源に余裕を生じ、出力が停止されるのが回避される。
【００４４】
図６は、出力電圧値を決定する比例計算の説明のための電源装置の特性図である。同図において、電流が増大すると、電源電圧Ｖ１は低下し、この電源電圧Ｖ１が制限開始電圧Ｖａまで低下すると、出力制限制御が開始される。すなわち、一次側電圧Ｖ１が制限開始電圧Ｖａ以下になったときに、制限開始電圧Ｖａから制限電圧Ｖｌｉｍまでの間のどこに電源電圧があるかによって出力電圧値（電圧振幅値（％））が、次の式によって計算される。電圧振幅値（％）＝（Ｖ１−Ｖｌｉｍ）／（Ｖａ−Ｖｌｉｍ）×１００…（式１）。
【００４５】
エンジン回転の自動調速機構を有する発電機１を電力源に含む場合は、エンジンの目標回転数毎に制限電圧Ｖｌｉｍを設定しておくことができる。
【００４６】
上記制御により、例えば、突入電流が大きい電動機が負荷２０の場合、突入時に過負荷となるのを防止して電力源が出力を停止するのを回避できる。突入時を過ぎて出力電流が減少すれば、電圧振幅を１００％に戻し定常運転を行うことができる。
【００４７】
また、エンジン回転の自動調速機構を有する発電機１を電力源に含む場合は、エンジンの目標回転数毎に制限開始電圧Ｖａを設定しておくことができる。エンジン回転の自動調速機構を有する発電機１では、低回転数のときにその回転数に対応する制限開始電圧Ｖａ以下に一次側電圧Ｖ１が低下した場合、出力制限が開始される。そして、この制限中はエンジンにとっては定格内の出力つまり負荷となる。こうして、一旦負荷電力を一定にして発電機１が出力停止するのを回避した後、大きい負荷に対応できるようにエンジン回転数を上昇させ、発電機１の出力を上げていきながら電圧振幅値を１００％に戻していく。こうすれば、低回転時に大きい負荷が生じても、出力を各回転数に見合った電力に制限してその制限中に出力を増大させて負荷変動に対応することができる。
【００４８】
上記実施形態では、インバータ３−２を含む電源装置を説明した。しかし、本発明は、インバータを設けずに、スイッチング・コンバータ３−１を直接、電源装置の出力とする場合にも同様に適用できる。インバータを設けない場合、一次側電圧Ｖ１が制限開始電圧Ｖａに到達した場合、スイッチング・コンバータ３−１の出力制限を開始するようにする。具体的には、スイッチング・コンバータ３−１のＦＥＴ３０のデューティ比を変化させて出力電圧を低下させる。
【００４９】
また、本発明は、発電機１とバッテリ５とを有するハイブリッド型の電源装置に限定されない。エンジン駆動式の発電機１およびバッテリ５のいずれか一方のみを電力源し、このような電力源から供給される直流電圧をスイッチング・コンバータつまりレギュレータで調整して直接出力するか、インバータで交流に変換して出力するかする電源装置を構成することができる。
【００５０】
例えば、バッテリ５を主電源として、発電機１を補助電源とする形態が考えられる。つまり、バッテリ５のみで出力を負荷に供給している場合に、発電機１を始動する場合も想定される。この場合、バッテリ５は、負荷に対して出力を供給しながら、発電機１を始動させるために電流が供給される。つまり、バッテリ５には、発電機１の始動時に負荷２０に加えて発電機１の始動エネルギが負荷として加わる。このような一時的な負荷の増大にも、本発明では、レギュレータの一次側電圧を検出して、レギュレータまたはインバータを設ける場合はインバータの出力を制限することができる。
【００５１】
また、図３の実施形態のように第２の電力源としてのバッテリ５の直流電圧を昇圧するコンバータ４を有する場合は、このコンバータ４の入力電圧を検出して、この入力電圧と制限開始電圧とでインバータ３−２の出力を制限するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る出力制限用制御装置のブロック図である。
【図２】本発明に係る電源装置の概念を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る電源装置の一実施形態の具体的回路を示す回路図である。
【図４】エンジン発電機の出力特性図である。
【図５】バッテリの出力特性図である。
【図６】出力制限の説明のために示したエンジン発電機の出力特性図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…発電機、  ２…整流回路（駆動用インバータ）、  ３…逆変換部、  ３−１…ＤＣレギュレータ、  ３−２…インバータ、  ４…双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ、  ４−１…トランス、  ５…バッテリ、  ６，７…平滑用コンデンサ、  １５…電圧検出部、  １６…出力制限量決定部、  １７…インバータ駆動部、  ３０…ＦＥＴ、  ３１…チョークコイル
【図１】
2006101668.tif 000003
【図２】
2006101668.tif 000004
【図３】
2006101668.tif 000005
【図４】
2006101668.tif 000006
【図５】
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【図６】
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